传热之热传导课件

传热传热本章章节第一节概述（重点）第二节热传导（重点）第三节对流传热（重点）第四节传热过程计算（重点）第五节对流传热系数经验关联式第六节辐射传热第七节换热器本章章节第一节概述（重点）2章节小结第二节热传导（重点）一、热传导的基本概念和定律二、通过平壁的定态热传导三、通过圆筒壁的定态热传导章节小结第二节热传导（重点）一、热传导的基本概念和定律3热传导热传导的基本概念和定律热通量q（热流密度）：单位时间内通过单位传热面积的热量，W/m2传热速率Q：单位时间内通过传热面的热量，J/s或W。对于定态传热，通过换热器各传热面的传热速率为定值，而热通量与所选择的面积有关，选内侧、外侧和平均面积时q值不同。温度场：任一瞬间物体或系统内各点的温度分布情况定态温度场：定态一维温度场：热传导热传导的基本概念和定律热通量q（热流密度）：单位时4热传导热传导的基本概念和定律等温面：同一时刻温度场中由温度相同的点所组成的面。等温面上无热量传递，并且等温面各不相交温度梯度：两等温面温度差与其垂直距离之比的极限。方向：垂直于等温面，沿温度增加的方向，与热量传递的方向相反热传导热传导的基本概念和定律等温面：同一时刻温度场中由温5热传导热传导的基本概念和定律傅立叶定律热传导的基本定律，表示单位时间内传导的热量与温度梯度及垂直热流方向的截面积成正比导热速率W导热面积m2温度梯度传热方向和温度梯度相反物质热导率W/m•K物质的物理性质之一，λ越大,导热越快，导热性能越好

非金属液体中水的热导率最大，气体热导率很小，利于保温热传导热传导的基本概念和定律傅立叶定律热传导的基本定律，6热传导通过平壁的定态热传导模型条件：1.定态传热，即传热速率为常数；

2.平壁厚度为b；

3.平壁两侧温度恒定，分别为t1、t2.积分：得：---单层平壁热传导计算公式热传导通过平壁的定态热传导模型条件：1.7热传导通过平壁的定态热传导---单层平壁热传导计算公式---导热热阻，℃/W热通量单位面积导热热阻，m2•℃/W热传导通过平壁的定态热传导---单层平壁热传导计算公式8热传导通过平壁的定态热传导实际工业生产中常见的是多层平壁传热解决思路：分解成单层平壁，再整体计算模型条件：1.定态传热，即传热速率为常数；

2.各层平壁厚度为b1，b2，b3；

3.各平壁两侧温度恒定，分别为t1、t2、t3、t4.热传导通过平壁的定态热传导实际工业生产中常见的是多层平壁9热传导通过平壁的定态热传导实际工业生产中常见的是多层平壁传热单层平壁两侧温度差与其导热热阻成正比，即导热热阻大的平壁，其两侧温度差也大问题：某薄铁桶外壁包裹一层相同厚度的泡沫，其热导率分别为350和0.02w/(m•℃),那么其两侧温度差之比为？热传导通过平壁的定态热传导实际工业生产中常见的是多层平壁10热传导通过平壁的定态热传导例某炉膛由三种材料的平砖构成，内层为耐火砖，厚度为150mm；中间层为绝热层砖，厚度为130mm；外层为普通砖，厚度为230mm。已知炉内外壁表面温度分别为900℃和40℃，求耐火砖与绝热砖之间的温度。（热导率w/(m•℃),：耐火砖1.15，绝热砖0.15，普通砖0.8）解示意图如图所示b1=150mmb2=130mmb3=230mm900℃40℃等号两侧消去A，代入数据得热传导通过平壁的定态热传导例某炉膛由三种材料的平砖构成，11热传导通过圆筒壁的定态热传导模型条件：1.定态传热，即传热速率为常数，但热通量变化；

2.圆筒壁长L，内外径为r1、r2；

3.内外壁温度恒定，分别为t1、t2.解决思路：微元法，即取一半径为r、厚度为dr的微元圆筒壁，因为dr趋于0，因此传热面积可视为未发生变化L分离变量积分得---单层圆筒壁热传导计算公式热传导通过圆筒壁的定态热传导模型条件：112热传导通过圆筒壁的定态热传导L---单层圆筒壁热传导计算公式圆筒壁导热热阻单层平壁热传导计算公式热传导通过圆筒壁的定态热传导L---单层圆筒壁热传导计13热传导通过圆筒壁的定态热传导Am---圆筒壁内、外表面积的对数平均面积圆筒壁的对数平均半径A1、A2---圆筒壁的内外壁表面积热传导通过圆筒壁的定态热传导Am---圆筒壁内、外表面积14热传导通过圆筒壁的定态热传导Am---圆筒壁内、外表面积的对数平均面积Am求法1：Am求法2：如果圆筒壁外壁半径/内壁半径≤2，可用算术平均值代替对数平均值热传导通过圆筒壁的定态热传导Am---圆筒壁内、外表面积15热传导通过圆筒壁的定态热传导多层圆筒壁的热传导热传导通过圆筒壁的定态热传导多层圆筒壁的热传导16热传导通过圆筒壁的定态热传导例某规格为Φ60×3的钢管，其外用100mm厚的保温层进行保温，测得钢管外壁面温度为-110℃，绝热层外壁面温度为10℃，试求每米管长的冷量损失量，W/m。（保温层热导率w/(m•℃),：0.07）解示意图如图所示100mm其中热传导通过圆筒壁的定态热传导例某规格为Φ60×3的钢管，17章节小结第二节热传导（重点）传热方向和温度梯度相反物质热导率W/m•K物质的物理性质之一，λ越大,导热越快，导热性能越好

非金属液体中水的热导率最大，气体热导率很小，利于保温单层平壁热传导计算公式多层平壁热传导计算公式

单层圆筒壁热传导计算公式Am求法1：Am求法2：章节小结第二节热传导（重点）传热方向和温度梯度相反物质热18传热传热本章章节第一节概述（重点）第二节热传导（重点）第三节对流传热（重点）第四节传热过程计算（重点）第五节对流传热系数经验关联式第六节辐射传热第七节换热器本章章节第一节概述（重点）20章节小结第二节热传导（重点）一、热传导的基本概念和定律二、通过平壁的定态热传导三、通过圆筒壁的定态热传导章节小结第二节热传导（重点）一、热传导的基本概念和定律21热传导热传导的基本概念和定律热通量q（热流密度）：单位时间内通过单位传热面积的热量，W/m2传热速率Q：单位时间内通过传热面的热量，J/s或W。对于定态传热，通过换热器各传热面的传热速率为定值，而热通量与所选择的面积有关，选内侧、外侧和平均面积时q值不同。温度场：任一瞬间物体或系统内各点的温度分布情况定态温度场：定态一维温度场：热传导热传导的基本概念和定律热通量q（热流密度）：单位时22热传导热传导的基本概念和定律等温面：同一时刻温度场中由温度相同的点所组成的面。等温面上无热量传递，并且等温面各不相交温度梯度：两等温面温度差与其垂直距离之比的极限。方向：垂直于等温面，沿温度增加的方向，与热量传递的方向相反热传导热传导的基本概念和定律等温面：同一时刻温度场中由温23热传导热传导的基本概念和定律傅立叶定律热传导的基本定律，表示单位时间内传导的热量与温度梯度及垂直热流方向的截面积成正比导热速率W导热面积m2温度梯度传热方向和温度梯度相反物质热导率W/m•K物质的物理性质之一，λ越大,导热越快，导热性能越好

非金属液体中水的热导率最大，气体热导率很小，利于保温热传导热传导的基本概念和定律傅立叶定律热传导的基本定律，24热传导通过平壁的定态热传导模型条件：1.定态传热，即传热速率为常数；

2.平壁厚度为b；

3.平壁两侧温度恒定，分别为t1、t2.积分：得：---单层平壁热传导计算公式热传导通过平壁的定态热传导模型条件：1.25热传导通过平壁的定态热传导---单层平壁热传导计算公式---导热热阻，℃/W热通量单位面积导热热阻，m2•℃/W热传导通过平壁的定态热传导---单层平壁热传导计算公式26热传导通过平壁的定态热传导实际工业生产中常见的是多层平壁传热解决思路：分解成单层平壁，再整体计算模型条件：1.定态传热，即传热速率为常数；

2.各层平壁厚度为b1，b2，b3；

3.各平壁两侧温度恒定，分别为t1、t2、t3、t4.热传导通过平壁的定态热传导实际工业生产中常见的是多层平壁27热传导通过平壁的定态热传导实际工业生产中常见的是多层平壁传热单层平壁两侧温度差与其导热热阻成正比，即导热热阻大的平壁，其两侧温度差也大问题：某薄铁桶外壁包裹一层相同厚度的泡沫，其热导率分别为350和0.02w/(m•℃),那么其两侧温度差之比为？热传导通过平壁的定态热传导实际工业生产中常见的是多层平壁28热传导通过平壁的定态热传导例某炉膛由三种材料的平砖构成，内层为耐火砖，厚度为150mm；中间层为绝热层砖，厚度为130mm；外层为普通砖，厚度为230mm。已知炉内外壁表面温度分别为900℃和40℃，求耐火砖与绝热砖之间的温度。（热导率w/(m•℃),：耐火砖1.15，绝热砖0.15，普通砖0.8）解示意图如图所示b1=150mmb2=130mmb3=230mm900℃40℃等号两侧消去A，代入数据得热传导通过平壁的定态热传导例某炉膛由三种材料的平砖构成，29热传导通过圆筒壁的定态热传导模型条件：1.定态传热，即传热速率为常数，但热通量变化；

2.圆筒壁长L，内外径为r1、r2；

3.内外壁温度恒定，分别为t1、t2.解决思路：微元法，即取一半径为r、厚度为dr的微元圆筒壁，因为dr趋于0，因此传热面积可视为未发生变化L分离变量积分得---单层圆筒壁热传导计算公式热传导通过圆筒壁的定态热传导模型条件：130热传导通过圆筒壁的定态热传导L---单层圆筒壁热传导计算公式圆筒壁导热热阻单层平壁热传导计算公式热传导通过圆筒壁的定态热传导L---单层圆筒壁热传导计31热传导通过圆筒壁的定态热传导Am---圆筒壁内、外表面积的对数平均面积圆筒壁的对数平均半径A1、A2---圆筒壁的内外壁表面积热传导通过圆筒壁的定态热传导Am---圆筒壁